農村寬帶OLT設置分析

余嗣兵，丁為民

（中國移動通信集團設計院有限公司安徽分公司，合肥 230088）

隨著國家“寬帶中國”戰略的穩步推進、三網融合進程的加速，各大通信運營商通過近幾年的寬帶大建設，城區已經實現了全覆蓋，但農村寬帶接入市場一直由于建設成本高，收入效益低而處于低速發展狀況，覆蓋率較低。鄉鎮農村寬帶建設主要包含鄉鎮街道及自然村的接入，由于建設側重點不同，各個通信運營商農村寬帶建設初期，僅對鄉鎮街道進行覆蓋建設，而自然村基本未進行建設。隨著農村寬帶建設的不斷升級，建設范圍不斷擴大，農村寬帶接入市場成為各大通信運營商關注的重點，而隨著家寬網絡的推進，再利用原有城區建設模式已經不適合農村場景建設需求，因此如何建設農村寬帶接入也成為各大通信運營商考慮的重點問題之一，為了合理搭建農村寬帶接入建設思路，需主要從農村綜合業務區劃分、OLT設置、ODN網絡3個部分內容進行分析介紹考慮。本文主要分析介紹農村綜合業務區劃分及OLT建設思路。

1 農村綜合業務區劃分分析

農村綜合業務區劃分主要與PON系統傳輸距離有關，因此首先分析PON系統最大傳輸距離，然后結合農村的地形地貌，對PON系統最大傳輸距離進行修正，最后測算出綜合業務區覆蓋面積。

根據《寬帶光纖接入工程設計規范》（YD 5206-2014）中規定，PON系統的傳輸距離（OLT至ONU/ONT的傳輸距離）可按照以下公式進行計算：

式（1）中：

P：OLT和ONU/ONT的R/S-S/R點之間允許最大通道插入損耗（單位：dB）；

∑l：OLT至單個ONU/ONT鏈路中所有光分路器的插入損耗（不含連接器損耗）之和（單位：dB）；

Mc：線路維護余量 （單位：dB）；

Ac：單個活動連接器的損耗（單位：dB）；

N：OLT至單個ONU/ONT之間光鏈路中的活動連接器的數量（單位：個）；

AF：光纖線路（含固定接頭）衰減系數（單位：dB/km）。

某通信運營商GPON網絡中OLT及ONT設備均采用Class C+光模塊以及相關建設指導意見（ODN網絡采用二級組網，線路維護余量為3 dB），可以推算出PON系統最大傳輸距離均大于10 km。如表1所示。

表1 PON系統最大傳輸距離測算表

根據表1測算出PON系統最大理論傳輸距離，可以推算出一個PON系統覆蓋面積理論值約314 km2。但實際ODN網絡建設時，光纜長度與地形地貌有很大關系（山區道路曲折），因此為了較準確測算覆蓋面積，山區、丘陵和平原的覆蓋半徑均乘以一定的調整修正系數，調整修正系數分別為0.5， 0.6， 0.7。修正后PON系統理論覆蓋面積分別為157 km2、188.4 km2、219.8 km2。同時在某通信運營商覆蓋區域內，根據地形地貌按照一定比例抽取該鄉鎮行政覆蓋面積與修正后PON系統理論覆蓋面積對比如表2所示。

表2 覆蓋面積對比表

根據以上簡單測算及對比分析，除了部分山區鄉鎮行政區域覆蓋面積大于修正后PON系統理論覆蓋面積，其余均小于修正后PON系統理論覆蓋面積，因此可以判斷一個山區鄉鎮可以根據行政覆蓋面積劃分設置1～2個綜合業務區，而平原可以1～2個鄉鎮合設置一個綜合業務區。

2 農村覆蓋戶數分析

由于農村綜合業務區覆蓋面積之大，戶數分散等特點，不可能通過覆蓋面積與人均面積簡單推算出每個綜合業務區覆蓋用戶數，因此為了合理了解每個綜合業務區覆蓋戶數，抽樣調查了該地區9個鄉鎮行政區域內覆蓋用戶數如表3所示。但由于部分農村實際覆蓋的戶數正在逐年減少（人口流動到外地），同時結合后期發展家庭寬帶接入的可能性，對農村覆蓋戶數進行一定的修正，修正系數為0.8。

根據上表修正后的農村覆蓋戶數，可以判斷出每個鄉鎮覆蓋戶數主要集中在1萬戶左右。而1臺架式OLT設備可以覆蓋戶數約2.4萬戶（每臺OLT配置14塊8口PON板），1臺盒式OLT設備可以覆蓋戶數約6 800戶（每臺OLT配置2塊16口PON板）。因此一個鄉鎮僅需要設置1臺OLT就可以滿足家寬接入需求。

3 農村OLT建設投資分析

根據以上對綜合業務區覆蓋面積的分析，一個鄉鎮可能劃分為1～2個綜合業務區或1～2個鄉鎮合并劃分為一個綜合業務區，由于一個綜合業務區至少建設1臺OLT，每個綜合業務區都需要建設相應的ODN網絡，綜合業務區覆蓋面積越大，ODN網絡建設投資就越大。另外，每個綜合業務區ODN網絡建設主要分為主干光纜、配線光纜和入戶光纜，而無論建設多少個綜合業務區，ODN網絡中的配線光纜和入戶光纜均與農村OLT設置無關，而僅有主干光纜與OLT設置有關。因此為了使農村OLT建設投資與農村ODN網絡建設投資匹配合理，提出農村OLT建設投資分析模型如圖1所示。

表3 農村覆蓋戶數統計表

根據圖1，劃分前鄉鎮綜合業務區1建設投資與劃分后鄉鎮綜合業務區1和鄉鎮綜合業務區2建設投資之和進行比較。即劃分前鄉鎮綜合業務區1投資= OLT投資+主干光纜投資（∑L×光纜綜合造價）；劃分后鄉鎮綜合業務區1投資+鄉鎮綜合業務區2投資= OLT1投資+OLT2投資+主干光纜投資（∑L×光纜綜合造價）+主干光纜投資（∑Y×光纜綜合造價）。可以推出新增OLT投資=主干光纜投資（∑（L-Y）×光纜綜合造價）

新增加綜合業務區，新建OLT需要投資如表4所示。OLT與主干光纜投資平衡分析表如表5所示。

根據表4，若農村新增綜合業務區需要新建OLT為架式設備，需要投資約15.8萬元，新建OLT為盒式設備，需要投資9萬元。

根據表5分析結果，當新增綜合業務區采用架式設備OLT時，主干光纜采用24芯時，主干光纜建設長度偏差之和小于26.33 km時（拆分前綜合業務區主干光纜建設長度與拆分后綜合業務區主干光纜建設長度之差即為主干光纜建設長度偏差，如假設拆分后新增綜合業務區覆蓋4個行政村，即4段主干光纜平均核減長度約6.6 km），農村綜合業務區不拆分，農村OLT設置為1臺；當主干光纜建設長度大于26.33 km時，農村綜合業務區應拆分，重新規劃農村綜合業務區，新建農村OLT。

表4 新建OLT投資分析表

表5 OLT與主干光纜投資平衡分析表

圖1 農村OLT建設投資平衡分析示意圖

4 結論

本文理論分析了農村綜合業務區劃分范圍、農村覆蓋戶數和農村OLT建設投資平衡，同時結合維護管理的方便性及滿足ODN網絡傳輸系統衰耗指標時，得出一個鄉鎮建設一臺OLT即可滿足未來家寬發展需求。另外，也對農村多新建一個綜合業務區與ODN網絡中的主干光纜進行了投資平衡分析，得出農村不宜多建設綜合業務區接入點。以上分析結果，僅是個人一些意見或建議，僅供通信運營商在發展農村家庭寬帶建設家寬時，進行參考。另外，隨著政府相關政策的推進，以及PTN傳輸系統網絡的建設（鄉鎮布置了10 Gbit/s PTN），解決了OLT上聯帶寬需求，OLT設置分析可能存在一定的偏差。